[工學(xué)]第1章dsp綜述-wenkub
2023-04-06 09:05:30 本頁(yè)面
【正文】 SP理論 （ 1） 多總線、多流水線和多處理器并行 在一些 實(shí)時(shí)性要求很高、涉及大量數(shù)據(jù)計(jì)算 的場(chǎng)合（雷達(dá)、聲納），單片 DSP的處理能力還是不能滿足要求。 DSP的性能指標(biāo)不斷提高，價(jià)格不斷下降，獲得廣泛應(yīng)用，已成為不少新興科技： 通信、多媒體系統(tǒng)、消費(fèi)電子、醫(yī)用電子 等飛速發(fā)展的主要推動(dòng)力。 1981年，美國(guó)德州儀器（ TI）公司研制出了著名的 TMS320系列 的首片低成本、高性能的 DSP——TMS320C10。 DSP技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀 1965年， Cooler和 Tukey發(fā)明了 快速傅立葉算法（ FFT）， 為數(shù)字信號(hào)處理的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。 DSPDigital Signal Processing，是 數(shù)字信號(hào)處理算法 的縮寫， 數(shù)字信號(hào)處理理論及算法 。 教材 高等學(xué)校 “十一五 ” 規(guī)劃教材 《 TMS320LF240x系列 DSP原理、開發(fā)與應(yīng)用 》 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 2022年 8月第 1版 2022年 8月第 2版 張毅剛 趙光權(quán) 等 編著 參考書 (1) TMS320LF240xDSP硬件開發(fā)教程 ,江思敏 ,機(jī)械工業(yè)出版社。 (2) TMS320LF240xDSP應(yīng)用程序設(shè)計(jì)教程 ,清源科技 ,機(jī)械工業(yè)出版社。 早期 －在計(jì)算機(jī)上仿真，算法實(shí)現(xiàn)。但由于當(dāng)時(shí)的 計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字電路技術(shù)發(fā)展水平的限制， FFT應(yīng)用受到限制 。 使 DSP技術(shù)向前跨出了意義重大的一步。 DSP主要廠商： 美國(guó) TI、 ADI、 Motorola、 Zilog等公司。因此， 多總線、多流水線和多處理器并行 就成為提高系統(tǒng)性能的重要途徑之一。 （ 2）低電壓、低功耗 隨著 DSP的處理速度越來越快，功耗也隨越大。 （ 3）系統(tǒng)芯片集成－ SOC 系統(tǒng)芯片集成－ SOC（ System on Chip) 技術(shù) ，是下一代 DSP產(chǎn)品的主要發(fā)展方向之一。 （ 4）新的 DSP理論 在 DSP芯片向著高性能、高速、低功耗方向發(fā)展的同時(shí)， 數(shù)字信號(hào)處理理論也在不斷地發(fā)展。從 DSP的一個(gè) 最典型的應(yīng)用 —手機(jī) ，就可見 DSP的應(yīng)用市場(chǎng)之大。 （ 4） 語(yǔ)音處理 ：語(yǔ)音編碼，語(yǔ)音合成， 語(yǔ)音識(shí)別 ，語(yǔ)音郵件，語(yǔ)音存儲(chǔ)等。 （ 8） 圖像處理： 二維、三維圖像處理， 圖像壓縮 、傳輸與增強(qiáng)，機(jī)器視覺，模式識(shí)別等。 （ 12） 家用電器 ：數(shù)字電話， 數(shù)字電視 ，音樂合成，音調(diào)控制，玩具與游戲，高保真音響，數(shù)字收音機(jī)等。 特點(diǎn)： （ 1）提供 VXI接口功能，提供儀器資源管理功能； （ 2）以 DSP:TMS320F240為控制核心，CPLD、 FIFO、 RAM等； （ 3）配合不同的功能板，可方便快捷地開發(fā)出 VXI總線儀器。 （ 6）電纜測(cè)試儀 F2812 測(cè)試飛機(jī)電纜的通斷、阻抗、絕緣等性能。 DSP與單片機(jī)、嵌入式微處理器的區(qū)別 DSP 、單片機(jī)以及嵌入式微處理器都是嵌入式家族的一員 ,具有不同的特點(diǎn) DSP DSP能夠高速、實(shí)時(shí)地進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理運(yùn)算。 FIR： ? ?0() M kky n x n k?????DFT： ? ? ? ? ? ?0e x p ( 2 / )NnX k x n j N n k????? 單片機(jī) 單片機(jī) 也稱微控制器 （ MCU） 或嵌入式控制器 ， 它是為 中 、 低成本控制領(lǐng)域而設(shè)計(jì)和開發(fā)的 。 DSP具有的高速并行結(jié)構(gòu)及指令 、 多總線 ， 單片機(jī)卻沒有 。 為滿足嵌入式應(yīng)用的特殊要求 ， 嵌入式微處理器雖然在功能上和標(biāo)準(zhǔn)微處理器基本是一樣的 ， 但在 工作溫度 、 抗電磁干擾 、可靠性等方面 一般都做了各種增強(qiáng) 。 RTOS是嵌入式應(yīng)用軟件的基礎(chǔ)和開發(fā)平臺(tái) 。 借鑒 PC機(jī)的優(yōu)點(diǎn) ， DSP內(nèi)部也有了一定規(guī)模的高速緩存 。程序存儲(chǔ)器空間和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間分別獨(dú)立編址。 現(xiàn)在的 DSP普遍采用 改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu) ，改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： （ 1）允許數(shù)據(jù)存放在程序存儲(chǔ)器中， 并被算術(shù)指令運(yùn)算指令直接使用，增強(qiáng)了靈活性 （ 2） 指令存儲(chǔ)在 高速緩沖器 (Cache)中，當(dāng)執(zhí)行本指令時(shí)，不需要再?gòu)拇鎯?chǔ)器中讀取指令， 節(jié)省一個(gè)機(jī)器周期的時(shí)間 。 流水線技術(shù)是將各個(gè)步驟重疊起來進(jìn)行 。 個(gè)人計(jì)算機(jī)： 計(jì)算乘法需要多個(gè)周期用軟件實(shí)現(xiàn)， DSP： 設(shè)置了 硬件乘法器 以及 乘加指令 MAC，在 單周期內(nèi)取兩個(gè)操作數(shù)一次完成乘加運(yùn)算。 片內(nèi)存儲(chǔ)器件 和靈活的 尋址方式 片內(nèi)集成 Flash和雙訪
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